168 6

Na rysunku 7.4 przedstawiono schemat urządzenia kriogenicznego do skraplania gazu ziemnego pracującego w układzie: silnik Stirlinga opalany gazem ziemnym - maszyna kriogeniczna Stirlinga, z wykorzystaniem mechanizmu Rossa. Takie rozwiązanie ułatwia bezpośrednie przekazywanie mocy z minimalnymi obciążeniami łożysk. Praktycznie układ może być całkowicie hermetyczny, co znacznie łagodzi problemy uszczelnień. Ruch obrotowy wykorbienia A powoduje ruch wahliwy sztywnego jarzma Rossa ACE, sterowany ruchem wahliwym łącznika BD. W rezultacie takiego połączenia przeguby C i E, łączące jarzmo z trzonami tłoków, wykonują ruch w kształcie mocno spłaszczonych ósemek, o wysokościach określających skoki tłoków w komorach sprężania i rozprężania. Wynikający z działania mechanizmu Rossa ruch tłoków jest prawie sinusoidalny, a kąt przesunięcia fazowego równy 90°. Parametry te spełniają wymagania stawiane rzeczywistym maszynom Stirlinga. Ciśnienie gazu roboczego mieści się w przedziale 2.5t3.0 MPa.

H R K

Rys. 7.4. Schemat działania urządzenia kriogenicznego, napędzanego silnikiem Stirlinga ze wspólnym mechanizmem napędowym Rossa: WE - wymiennik w przestrzeni rozprężania chłodziarki; WK - wymiennik w przestrzeni sprężania chłodziarki; H, R, K - wymienniki ciepła w silniku

Z uwagi na bardzo niską temperaturę panującą w przestrzeni rozprężania gaz roboczy nie może zawierać składników skraplających się w tej temperaturze, np. pary wodnej, C0₂ lub węglowodorów. Stąd wymagana jest doskonała czystość gazu roboczego, którym może być powietrze, azot lub hel. Rozruch układu kriogenicznego osiąga się za pomocą rozrusznika elektrycznego na prąd stały 12 V. Zespół maszyn

172